JP2008192222A - Magnetic sensing element and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】イオン・ビーム・エッチングにおける磁気抵抗センサ112端部のエッチング・ダメージを低減する。
【解決手段】本発明の一実施形態において、磁気抵抗センサ112トラック幅形成工程(S12)においてイオン・ビーム・エッチング(IBE)が使用される。このIBEは、基板51を傾けた状態においてArイオン・ビームを基板51に入射し、さらに、基板51をその法線方向を回転軸として回転する。従来のトラック幅形成工程において、IBEは基板51を回転させながら常にArイオン・ビームを基板51に照射するが、このIBEは、予め設定されている特定の角度範囲においてのみ、Arイオン・ビームを基板51に照射する。
【選択図】図4Etch damage at the end of a magnetoresistive sensor 112 in ion beam etching is reduced.
In one embodiment of the present invention, ion beam etching (IBE) is used in a track width forming step (S12) of a magnetoresistive sensor 112. In this IBE, an Ar ion beam is incident on the substrate 51 in a state where the substrate 51 is tilted, and further, the substrate 51 is rotated about its normal direction as a rotation axis. In the conventional track width forming process, the IBE always irradiates the substrate 51 with an Ar ion beam while rotating the substrate 51. This IBE applies the Ar ion beam only in a predetermined angle range. The substrate 51 is irradiated.
[Selection] Figure 4
Description
本発明は、磁気検出素子及びその製造方法に関し、特に、磁気抵抗センサ多層膜の積層方向にセンス電流が流れる磁気検出素子及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a magnetic detection element and a manufacturing method thereof, and more particularly to a magnetic detection element in which a sense current flows in a stacking direction of a magnetoresistive sensor multilayer film and a manufacturing method thereof.
ハードディスクドライブ(HDD)は、磁気記録媒体と磁気ヘッドを備え、磁気記録媒体上のデータは磁気ヘッドによって読み書きされる。HDD中にある磁気ヘッドは、磁気記録媒体(磁気ディスク)に磁化信号として情報を記録する記録ヘッドと、磁気記録媒体に磁化信号として記録された信号を読み取る再生ヘッドとから構成されている。再生ヘッドは複数の磁性薄膜及び非磁性薄膜からなる磁気抵抗効果積層体から構成されており、磁気抵抗効果を利用して信号を読み取るため、磁気抵抗効果ヘッドと呼ばれる。 A hard disk drive (HDD) includes a magnetic recording medium and a magnetic head, and data on the magnetic recording medium is read and written by the magnetic head. A magnetic head in the HDD includes a recording head that records information as a magnetization signal on a magnetic recording medium (magnetic disk), and a reproducing head that reads a signal recorded as a magnetization signal on the magnetic recording medium. The reproducing head is composed of a magnetoresistive layered body composed of a plurality of magnetic thin films and a nonmagnetic thin film, and reads a signal using the magnetoresistive effect, so that it is called a magnetoresistive head.
磁気抵抗効果ヘッドの積層構造にはいくつかの種類があり、その用いる磁気抵抗の原理からAMRヘッド、GMRヘッド、CPP−GMRヘッド、TMRヘッドなどに分類される。それぞれ、AMR(磁気抵抗効果)、GMR(巨大磁気抵抗効果)、CPP−GMR効果(Current Perpendicular Plane GMR効果)、TMR(トンネル磁気抵抗効果)を用いて、磁気記録媒体から再生ヘッドに入ってくる入力磁界を電圧変化として取り出している。 There are several types of laminated structures of magnetoresistive effect heads, and they are classified into AMR heads, GMR heads, CPP-GMR heads, TMR heads and the like based on the principles of magnetoresistance used. AMR (magnetoresistance effect), GMR (giant magnetoresistance effect), CPP-GMR effect (Current Perpendicular Plane GMR effect), and TMR (tunnel magnetoresistance effect) are used to enter the read head from the magnetic recording medium, respectively. The input magnetic field is extracted as a voltage change.
現在、高感度化の進展により、より高感度な再生方式が必要とされている。70〜150(Gb/in2)では、MR比が非常に高いTMRが感度向上の面から有利である。そして、150(Gb/in2)を超える超高記録密度に対してはCPP−GMR等が主流になると考えられる。TMRについては、例えば、特許文献1に開示されている。また、CPP−GMRについては、例えば、特許文献2に開示されている。TMR及びCPP−GMRは、磁気抵抗効果積層体の膜面に対して平行にセンス電流が流れるCIP−GMR(Current In Plane GMR)と異なり、膜面に垂直な方向、つまり膜面の積層方向にセンス電流を流す方式である。本明細書において、このような方式をCPP方式と呼ぶ。また、そのような再生ヘッドをCPP型再生ヘッドと呼ぶ。
Currently, with the progress of higher sensitivity, a more sensitive reproduction method is required. In the range of 70 to 150 (Gb / in2), TMR having a very high MR ratio is advantageous in terms of improving sensitivity. Then, it is considered that CPP-GMR or the like becomes mainstream for an ultrahigh recording density exceeding 150 (Gb / in2). About TMR, it is disclosed by patent document 1, for example. CPP-GMR is disclosed in, for example,
図17(a)は、CPP型再生ヘッド71の構成を模式的に示す断面図である。磁気抵抗センサ712は、下部シールド711と上部シールド713との間にある。下部シールド711と上部シールド713とは、磁気シールドとして機能すると共に、磁気抵抗センサ712にセンス電流を供給する下部電極と上部電極として兼用される。なお、上部シールド713の下には、導体からなる上部磁気隔離膜714が形成されている。
FIG. 17A is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the CPP
磁気抵抗センサ712は、下層側から順次積層された、センサ下地層271、反強磁性膜272、固定層273、非磁性中間層274、自由層275及びセンサ・キャップ膜276を有している。固定層273には、反強磁性膜272との交換相互作用が働き、その磁化方向が固定される。再生ヘッド71がTMRヘッドである場合、非磁性中間層274はアルミナ(AL2O3)や酸化マグネシウム(MgO)などの絶縁体で形成され、CPP−GMRを使用する場合、非磁性中間層274はCu合金などの非磁性導体を使用して形成される。自由層275のトラック幅はTwfで示されている。
The
固定層273の磁化方向に対する自由層275の相対的な磁化方向が、磁気ディスクからの磁界によって変化すると、磁気抵抗センサ712の抵抗値(電流値)が変化する。再生ヘッド71は、これによって外部磁界を検出することができる。磁気抵抗センサ712の左右両側には、ハードバイアス膜715が存在する。ハードバイアス膜715からのバイアス磁界が自由層275を単磁区化するように働く。ハードバイアス膜715は、ハードバイアス下地膜716の上に形成されている。ハードバイアス下地膜716の下層として、ジャンクション絶縁膜717が形成されている。絶縁膜717は、ハードバイアス下地膜716と下部シールド膜711及び磁気抵抗センサ712の間に存在し、センス電流が磁気抵抗センサ712の外側を流れないようにする。
When the relative magnetization direction of the
次に、CPP型再生ヘッド71の製造工程を説明する。まず、磁気抵抗センサ712を構成する多層膜をスパッタリングにより付着形成する。その後、レジスト塗布及びパターニングによってレジストが形成され、さらに、イオンミリングを使用したエッチングによって多層膜磁気抵抗センサ712のトラック幅を形成する。その後、絶縁膜717を形成する。さらに、ハードバイアス下地膜716及びハードバイアス膜715を形成する。その後、レジストをリフトオフし、上部磁気隔離膜714、上部シールド膜713を形成する。
上記の磁気抵抗センサ712のエッチング工程において、磁気抵抗センサ712の側端部がエッチング粒子に晒される。このとき、図17(b)に示すように、露出面には、エッチング・ダメージ層781が形成される。このエッチング工程において磁気抵抗センサ712端部に形成されるエッチング・ダメージ層781は、磁気抵抗センサ712の特性及び信頼性を低下させることがわかった。具体的には、エッチング・ダメージ層781を流れるシャント電流が大きな問題となることがわかった。従って、磁気抵抗センサ712のエッチング工程におけるエッチング・ダメージを抑制することが要求される。
In the etching process of the
あるいは、CPP型再生ヘッド71においては、絶縁膜717の絶縁耐圧特性が重要であると同時に、磁気抵抗センサ712端部近傍の各層の厚み及び形状が重要となる。例えば、図17(a)に示す従来構造のハードバイアス膜715は、磁気抵抗センサ712の側端部近傍において厚く形成されていると共に、磁気抵抗センサ712端部近傍から徐々に膜厚が増加している。このため、磁気抵抗センサ712の側端部近傍において、上部シールド713に大きな段差UShが形成され、磁気抵抗センサ712上において上部シールド713が深い凹部形状を有している。
Alternatively, in the
これにより、磁気抵抗センサ712上において、上部シールド713が平坦化されない、あるいは平坦化されている幅が小さくなる。このように、自由層トラック幅Twfに対する上部シールド713の平坦化が十分ではないと、磁気抵抗センサ112端部で上部シールド113の効果が減少し、読み込み滲み幅が増大する問題がある。特に、シールド間隔Gsが小さい再生ヘッドにおいてこの問題は顕著となる。
Thereby, on the
本発明の一態様は、磁化方向が固定された固定層と、外部磁界によって磁化方向が変化する自由層と、前記固定層と自由層との間の非磁性中間層と、を有する磁気抵抗センサ多層膜を備え、前記磁気抵抗センサ多層膜の膜面と垂直方向に電流が流れる磁気検出素子である。この素子は、前記磁気抵抗センサ多層膜を上下方向において挟むように形成された上部シールド電極及び下部シールド電極と、前記磁気抵抗センサ多層膜の両側端側に形成され、前記自由層にバイアス磁界を加える磁区制御膜と、前記固定層、自由層及び非磁性中間層より下に形成されており、前記磁気抵抗センサ多層膜から離れるに従って厚みが小さくなる段差を有しているセンサ多層膜下層と、前記磁気抵抗センサ多層膜の両側端部に接触して形成され、前記下層の段差に従って前記磁気抵抗センサ多層膜側の厚みが薄く形成された段差を有する絶縁膜とを有する。上記絶縁膜の構造により、センサ近傍における各層の形状を調整することができると共に、絶縁耐圧の信頼性が優れた再生ヘッドを実現することができる。 One aspect of the present invention is a magnetoresistive sensor having a fixed layer whose magnetization direction is fixed, a free layer whose magnetization direction is changed by an external magnetic field, and a nonmagnetic intermediate layer between the fixed layer and the free layer. The magnetic sensing element includes a multilayer film, and a current flows in a direction perpendicular to the film surface of the magnetoresistive sensor multilayer film. This element is formed on upper and lower shield electrodes formed so as to sandwich the magnetoresistive sensor multilayer film in the vertical direction, and on both ends of the magnetoresistive sensor multilayer film, and applies a bias magnetic field to the free layer. A magnetic domain control film to be added; a sensor multilayer film lower layer formed below the fixed layer, the free layer, and the nonmagnetic intermediate layer; and having a step that decreases in thickness as it moves away from the magnetoresistive sensor multilayer film; An insulating film having a step formed in contact with both end portions of the magnetoresistive sensor multilayer film and having a thickness formed thin on the magnetoresistive sensor multilayer film side according to the step of the lower layer. With the structure of the insulating film, it is possible to adjust the shape of each layer in the vicinity of the sensor and to realize a reproducing head with excellent withstand voltage reliability.
前記固定層、自由層及び非磁性中間層の端部角度が45°以上であることが好ましい。これによって、バイアス磁界を自由層に効果的に与えることができる。あるいは、前記磁気抵抗センサ多層膜に重なる領域において、前記上部シールド電極が実質的に平坦であり、前記実質的に平坦な領域は、前記自由層のトラック幅と前記上部シールド電極と前記下部シールド電極間の間隔の2倍の値との和以上であることが好ましい。これによって、リード特性を向上することができる。 It is preferable that end angles of the fixed layer, the free layer, and the nonmagnetic intermediate layer are 45 ° or more. Thereby, a bias magnetic field can be effectively applied to the free layer. Alternatively, in the region overlapping the magnetoresistive sensor multilayer film, the upper shield electrode is substantially flat, and the substantially flat region includes the track width of the free layer, the upper shield electrode, and the lower shield electrode. It is preferable that it is more than the sum with the value of 2 times the space | interval between. As a result, the lead characteristics can be improved.
前記固定層、非磁性中間層、自由層は、下方から順に上方に順次積層されて配置されており、前記磁区制御膜は、前記磁気抵抗センサ多層膜側の厚みが薄く形成された段差を有し、前記磁気抵抗センサ多層膜の側端近傍において、前記磁区制御膜の上端面の高さ位置は、前記磁気抵抗センサ多層膜の上端面高さから5nm以下の位置にあることが好ましい。これによって、バイアス磁界を自由層に効果的に与えることができるとともに、ハードバイアス膜の磁気的安定性を増加させることが可能となる。 The fixed layer, the nonmagnetic intermediate layer, and the free layer are sequentially stacked from the bottom to the top, and the magnetic domain control film has a step formed with a thin thickness on the magnetoresistive sensor multilayer film side. In the vicinity of the side edge of the magnetoresistive sensor multilayer film, the height position of the upper end surface of the magnetic domain control film is preferably 5 nm or less from the height of the upper end face of the magnetoresistive sensor multilayer film. As a result, a bias magnetic field can be effectively applied to the free layer, and the magnetic stability of the hard bias film can be increased.
前記磁区制御膜は、前記磁気抵抗センサ多層膜側の厚みが薄く形成された段差を有し、前記磁区制御膜の段差において、前記磁気抵抗センサ多層膜側の厚みは、反磁気抵抗センサ多層膜側の厚みの1/2とすることができる。 The magnetic domain control film has a step formed with a thin thickness on the magnetoresistive sensor multilayer film side, and the thickness on the magnetoresistive sensor multilayer film side in the step of the magnetic domain control film has an anti-magnetic resistance sensor multilayer film The thickness of the side can be ½.
本発明の他の態様は、磁化方向が固定された固定層と、外部磁界によって磁化方向が変化する自由層と、前記固定層と自由層との間の非磁性中間層と、を有する磁気抵抗センサ多層膜を備え、前記磁気抵抗センサ多層膜の膜面と垂直方向に電流が流れる磁気検出素子、を製造する方法である。この方法は、基板上に多層膜を形成し、前記多層膜上にパターニングされたフォトレジストを付着し、前記フォトレジストが付着した状態において前記基板に対して傾斜した角度でエッチング粒子を前記多層膜に入射してエッチングを行い前記磁気抵抗センサ多層膜の側端部形状を形成し、前記エッチングは、前記エッチング粒子を前記フォトレジストに対して予め設定された限定された入射角範囲において入射角を変化させながら前記多層膜に入射する。これによって、磁気抵抗センサのエッチング・ダメージを低減することができると共に、効果的な形状制御を行うことができる。 According to another aspect of the present invention, there is provided a magnetoresistive device comprising: a fixed layer having a fixed magnetization direction; a free layer whose magnetization direction is changed by an external magnetic field; and a nonmagnetic intermediate layer between the fixed layer and the free layer. This is a method of manufacturing a magnetic detection element that includes a sensor multilayer film and in which a current flows in a direction perpendicular to the film surface of the magnetoresistive sensor multilayer film. In this method, a multilayer film is formed on a substrate, a patterned photoresist is attached on the multilayer film, and etching particles are applied to the multilayer film at an angle inclined with respect to the substrate in a state where the photoresist is attached. The magnetoresistive sensor multilayer film is etched to form a side end shape of the magnetoresistive sensor multilayer film, and the etching has an incident angle in a limited incident angle range set in advance with respect to the photoresist. The light is incident on the multilayer film while being changed. As a result, etching damage to the magnetoresistive sensor can be reduced, and effective shape control can be performed.
好ましくは、前記エッチングは、前記基板を前記傾斜角上で回転しながら、前記予め設定された限定された入射角範囲に対応するタイミングで前記エッチング粒子を前記多層膜に入射する。これにより、容易かつ効果的に処理を行うことができる。 Preferably, in the etching, the etching particles are incident on the multilayer film at a timing corresponding to the preset limited incident angle range while rotating the substrate on the tilt angle. Thereby, processing can be performed easily and effectively.
好ましくは、前記磁気抵抗センサ多層膜の側端部形状を形成した後、前記磁気抵抗センサ多層膜の側端部側の絶縁膜と、その絶縁膜の反磁気抵抗センサ多層膜側の磁区制御膜とを形成し、前記絶縁膜と磁区制御膜の形成のそれぞれは、材料粒子を前記基板に対して傾斜した角度で入射し、かつ、前記フォトレジストに対して予め設定された限定された入射角範囲において入射角を変化させながら前記材料粒子を入射する。これによって、膜形成における効果的な形状制御が可能となる。さらに、前記絶縁膜と磁区制御膜の形成のそれぞれは、前記基板を前記傾斜角上で回転しながら、前記予め設定された限定された入射角範囲に対応するタイミングで前記材料粒子を前記基板に入射することが好ましい。あるいは、前記絶縁膜の形成における傾斜角と入射角範囲とは、前記エッチングにおける傾斜角と入射角範囲とに基づいて、前記絶縁膜の上面が平坦化するように設定されることが好ましい。 Preferably, after forming the shape of the side end portion of the magnetoresistive sensor multilayer film, the insulating film on the side end portion side of the magnetoresistive sensor multilayer film, and the magnetic domain control film on the side of the antimagnetic resistance sensor multilayer film of the insulating film And each of the insulating film and the magnetic domain control film is formed at a slant angle with respect to the substrate, and a predetermined incident angle set in advance with respect to the photoresist. The material particles are incident while changing the incident angle in the range. Thereby, effective shape control in film formation becomes possible. Further, each of the formation of the insulating film and the magnetic domain control film is performed by rotating the substrate on the tilt angle while supplying the material particles to the substrate at a timing corresponding to the preset limited incident angle range. Incident light is preferable. Alternatively, it is preferable that the tilt angle and the incident angle range in the formation of the insulating film are set so that the upper surface of the insulating film is flattened based on the tilt angle and the incident angle range in the etching.
本発明によれば、積層方向にセンス電流が流れる磁気抵抗センサ多層膜を有する磁気抵抗検出素子における素子特性の低下を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress degradation of element characteristics in a magnetoresistive detection element having a magnetoresistive sensor multilayer film in which a sense current flows in the stacking direction.
以下では、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略する。なお、以下に説明する実施の形態は、磁気検出素子の一例であるハードディスク・ドライブ(HDD)の再生ヘッドに対して本発明を適用したものである。本形態の再生ヘッドは、磁気抵抗センサ多層膜の積層方向(膜面に垂直な方向)にセンス電流が流れるCPP(Current Perpendicular Plane)方式のヘッドである。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same element, and duplication description is abbreviate | omitted as needed for clarification of description. In the embodiment described below, the present invention is applied to a reproducing head of a hard disk drive (HDD) which is an example of a magnetic detection element. The reproducing head of this embodiment is a CPP (Current Perpendicular Plane) type head in which a sense current flows in the stacking direction of the magnetoresistive sensor multilayer film (direction perpendicular to the film surface).
本形態の特徴点について説明する前に、まず、磁気ヘッドの全体構成について説明する。図1は、磁気ヘッド1の構造を模式的に示す断面図である。磁気ヘッド1は、磁気ディスク3との間で磁気データを読み書きする。図1において、磁気ディスク2は右方向に回転しており、磁気ヘッド11の進行方向は図1における左方向である。磁気ヘッド1は、その走行方向側(リーディング側)から、再生ヘッド11と記録ヘッド12とを有している。磁気ヘッド1は、スライダ2のトレーイング側(リーディング側の反対側)に形成されている。磁気ヘッド1とスライダ2とでヘッド・スライダを構成する。再生ヘッド11は、リーディング側から、下部シールド111、磁気抵抗センサ112、上部シールド113を有している。記録ヘッド12は、薄膜コイル121と記録磁極122とを有している。薄膜コイル121は、絶縁体123に囲まれている。
Before describing the features of this embodiment, the overall configuration of the magnetic head will be described first. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the magnetic head 1. The magnetic head 1 reads and writes magnetic data from and to the
記録ヘッド12は、薄膜コイル121を流れる電流で記録磁極122間に磁界を発生し、磁気データを磁気ディスク11に記録するインダクティブ素子である。再生ヘッド11は磁気抵抗型の素子であって、磁気異方性を有する磁気抵抗センサ112を備え、磁気ディスク2からの磁界によって変化するその抵抗値によって磁気ディスク2に記録されている磁気データを読み出す。本形態の再生ヘッドはCPP型の再生ヘッドであり、下部シールド111及び上部シールド113が検出電流を磁気抵抗センサ112に供給する電極として使用される。
The
磁気ヘッド1はスライダ3を構成するアルチック(AlTiC)基板に、薄膜形成プロセスを用いて形成される。磁気ヘッド1とスライダ3とが、ヘッド・スライダを構成する。ヘッド・スライダは磁気ディスク3上を浮上しており、その磁気ディスク対抗面21をABS(Air Bearing Surface)と呼ぶ。磁気ヘッド1は記録ヘッド12と再生ヘッド11の周囲にアルミナなどの保護膜13を備え、磁気ヘッド1全体はその保護膜13で保護されている。
The magnetic head 1 is formed on an AlTiC (AlTiC) substrate constituting the
図2は、磁気抵抗検出素子の一例である本実施形態の再生ヘッド11の構成を模式的に示す断面図である。図2は、ヘッド・スライダのABS面21、つまり磁気ディスク3に対向する浮上面側から見た断面構造を模式的に示している。図2における下側がリーディング側であり、上側がトレーリング側となる。本明細書においては、再生ヘッド11が形成されるアルチック基板側、つまりスライダ2側を下側とし、その反対側であるトレーリング側を上側とする。再生ヘッド11の各層は、下側から順次形成されていることになる。本形態の再生ヘッド11は、TMR(Tunneling Magneto Resistance)ヘッドやCPP−MR(Magneto Resistance)ヘッドなどのCPP方式の再生ヘッドであり、センス電流は、図2における上下方向に流れる。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the read
磁気抵抗センサ112は、下部シールド111と上部シールド113との間にある。下部シールド111の上面と上部シールド113の下面との間の距離がシールド間隔Gsとして示されている。下部シールド111と上部シールド113とは、導電性の磁性体によって構成されており、磁気シールドとして機能すると共に、磁気抵抗センサ112にセンス電流を供給する下部電極と上部電極として兼用される。下部シールド111と上部シールド113とは、例えば、Ni、Fe、Coなどを含む合金で形成される。なお、上部シールド113の下には、導体からなる上部磁気隔離膜114が形成されている。
The
磁気抵抗センサ112は、複数の層からなる積層体である。磁気抵抗センサ112は、下層側から順次積層された、センサ下地層211、反強磁性膜212、固定層213、非磁性中間層214、自由層215、及びセンサ・キャップ膜216を有している。各層は、隣接する層と物理的に接触している。
The
センサ下地層211はTaや、NiFeCo合金などの非磁性材料で形成され、図のように単層で形成する、あるいは積層構造としてもよい。反強磁性膜212はPtMnなどの反強磁性材料で形成される。図2の固定層213は積層固定層であり、CoFe合金などからなる二層の強磁性膜と、それらの間のRuなどからなる非磁性層とから構成されている。二層の強磁性膜は交換相互作用によって結合し、磁化の固定が安定化される。下層側の強磁性膜には、反強磁性膜212との交換相互作用が働き、その磁化方向が固定される。なお、固定層213を単層構造としてもよい。
The
再生ヘッド11がTMRヘッドである場合、非磁性中間層214は酸化マグネシウム(MgO)などの絶縁体で形成され、トンネル・バリアとして機能する。一方、再生ヘッド11がCPP−GMRを使用する場合、非磁性中間層214はCuなどの非磁性導体を使用して形成される。自由層215は、NiFe合金、CoFe合金などの金属磁性体で形成される。自由層215も単層もしくは積層構造とすることができる。自由層215のトラック幅は、Twfで示されている。なお、センサ・キャップ膜216はTaなどの非磁性導電材料で形成される。
When the reproducing
固定層213の磁化方向に対する自由層215の相対的な磁化方向が、磁気ディスク3からの磁界によって変化すると、磁気抵抗センサ112の抵抗値(電流値)が変化する。再生ヘッド11は、これによって外部磁界を検出することができる。自由層215の磁区不均一性に起因するバルクハウゼン・ノイズなどを抑制するため、磁気抵抗センサ112の左右両側には、磁区制御膜であるハードバイアス膜115が存在する。ハードバイアス膜115からのバイアス磁界が自由層215の磁区を制御し、自由層215を単磁区化するように働く。なお、ハードバイアス膜115は、ハードバイアス下地膜116の上に接触して形成されている。また、ハードバイアス膜115の上にはハードバイアス保護膜117が形成されている。
When the relative magnetization direction of the
再生ヘッド11は、磁気抵抗センサ112のトラック幅方向(図2における左右方向)の左右両側において、磁気抵抗センサ112とハードバイアス膜115との間に、ジャンクション絶縁膜16を有している。ジャンクション絶縁膜16は、例えば、Al2O3で形成することができる。ジャンクション絶縁膜16は、磁気抵抗センサ112の外側において、上部シールド膜113と下部シール膜111との間を絶縁し、磁気抵抗センサ112の外側におけるセンス電流を遮断する。
The reproducing
ハードバイアス膜115はCoCrPt合金やCoPt合金などからなり、導電性である。ハードバイアス下地膜116もCrなどからなる導体である。従って、ジャンクション絶縁膜167によって、センス電流が非磁性中間層214を介さずに、ハードバイアス膜115を介して上部シールド膜113と下部シール膜111との間を流れることを防止し、必要な磁気抵抗センサ112の出力を達成する。
The
本形態の磁気抵抗センサ112は、下層側において、前記磁気抵抗センサ多層膜から離れるに従って厚みが小さくなる段差を有している。図2に示すように、固定層213より下にある下層、具体的には、反強磁性層212とその下のセンサ下地層211の一部がエッチングされることのなく残されている。これら下層は、固定層213、非磁性中間層214及び自由層215の各側端部よりもトラック幅方向の両外側に延在しており、それらの幅Lswは上記固定層213、非磁性中間層214及び自由層215よりも大きい。つまり、固定層213との隣接下層である反強磁性層212とその下のセンサ下地層211とが、固定層213、非磁性中間層214及び自由層215の各側端部よりも、左右の両側に延在している。この段差と磁気抵抗センサ112端部との間の距離は、0.05〜0.2μm程である。
The
反強磁性層212は、外側において一部エッチングされており、固定層213と重なる領域の厚みよりも、外側の厚みが薄くなっている。反強磁性層212は、磁気抵抗センサ112側端部(自由層215等の側端部に一致)から離れるにつれて、徐々に厚みが減少し、その後実質的に平坦な領域が続いた後、徐々に厚みが減少する端部を有している。センサ下地層211の端部は、反強磁性層212の端部とトラック幅方向位置において一致している。
The
ジャンクション絶縁膜16は、反強磁性層212及びセンサ下地層211の段差に応じた厚み(上下方向の寸法)を有している。具体的には、反強磁性層212上における厚みが、反強磁性層212の側端部より外側の部分よりも薄くなっている。例えば、ジャンクション絶縁膜167について、磁気抵抗センサ112近傍の厚み略一定となっている部分の厚みに対して、反強磁性層212より外側の、下部シール膜111に接触して形成されている部分の厚みを2倍にすることができる。このように、磁気抵抗センサ112近傍において、幅Lsw分のジャンクション絶縁膜16を薄膜化すると共に、その外側においてある幅をもって膜厚を大きくすることができるので、磁気抵抗センサ112近傍における各層の形状を調整することができると共に、絶縁耐圧の信頼性が優れた再生ヘッドを実現することができる。
The
また、ジャンクション絶縁膜16の下面が反強磁性層212及びセンサ下地層211の形状に応じた形状を有している。具体的には、ジャンクション絶縁膜16の下面が、反強磁性層212及びセンサ下地層211の段差に応じた段差Lshを有している。このため、ジャンクション絶縁膜16の上面は実質的に平坦となっている。ジャンクション絶縁膜167の上面を平坦化することによって、その上に付着されるハードバイアス下地膜116をより均一に付着することができ、また、ハードバイアス膜115の下面を均一化することができるので、ハードバイアス膜115の特性向上に寄与することができる。
Further, the lower surface of the
本形態のハードバイアス膜115は、トラック幅方向において二段のステップを有し、その上面において段差が形成されている。具体的には、ハードバイアス膜115は、磁気抵抗センサ112近傍において薄膜化されており、磁気抵抗センサ112の外側の厚みが厚く形成されている。ハードバイアス膜115は、磁気抵抗センサ112側の端部から離れるに従って徐々に膜厚が減少し、その近傍において膜厚が略一定の薄膜化領域が形成されている。さらに外側において膜厚が徐々に増加する段差部が形成されており、その後、膜厚が略一定の厚膜化領域が所定の幅(図における左右方向寸法)で形成されている。磁気抵抗センサ112近傍の平坦部分の膜厚に対して、例えば、外側の厚膜部分の厚みを2倍とすることができる。
The
磁気抵抗センサ112近傍においてハードバイアス膜115を薄膜化することで、自由層215へのバイアス磁界をより効果的に制御することができる。薄膜化したハードバイアス膜115の高さ位置を自由層215に合わせることによって、自由層215に印加するバイアス磁界を局所化し最適化することができる。また、薄膜化部分の磁気抵抗センサ112外側に厚膜化部分を形成することによって、磁気抵抗センサ112近傍における薄膜化によるハードバイアス膜115の磁気不安定性を解消することができる。つまり、自由層215を膜厚化することで磁気安定性を高め、その部分からの磁界によって磁気抵抗センサ112近傍における薄膜化ハードバイアス膜115層の磁気安定性を改善することができる。
By thinning the
ここで、磁気抵抗センサ112近傍におけるハードバイアス膜115の上面高さ位置は、自由層215の上面高さ位置と略一致していることが好ましく、あるいは、自由層215の上面高さ位置から上5nm(図2のFsh参照)の位置以下にあることが好ましい。これによって、磁気抵抗センサ112近傍においてハードバイアス膜115が上部シールド113の近づくことによって、ハードバイアス膜115から上部シールド113への漏れるバイアス磁界を低減することができる。その結果、自由層215に印加されるバイアス磁界の減少を抑制することができる。
Here, the upper surface height position of the
磁気抵抗センサ112近傍におけるジャンクション絶縁膜16及びハードバイアス膜115の薄膜化は、上部シールド113の平坦化に寄与する。特に、磁気ディスクの記録周波数を増加するためシールド間隔Gsを小さくした場合に、上記構造が上部シールド113の平坦化に有効である。磁気抵抗センサ112の上側において、上部シールド113が凹形状となると(図17(a)の従来技術を参照)、磁気抵抗センサ112端部で上部シールド113の効果が減少し、読み込み滲み幅が増大してしまう。そのため、自由層トラック幅Tfwに渡って、上部シールド113を平坦化することが好ましい。図2の再生ヘッド11においては、上部シールド113が実質的に平坦となっている。
The thinning of the
図2の再生ヘッド11においては、反強磁性層212上においてジャンクション絶縁膜167及びハードバイアス膜115が薄膜化されている。その結果、磁気抵抗センサ112近傍における薄膜化されたハードバイアス膜115の上面は、センサ・キャップ膜216の上面よりも下に位置している。薄膜化及び平坦化された領域に対応して上部シールド113が平坦化され、その結果、Uswの平坦化幅を有している。上部シールド平坦化幅Uswは、自由層トラック幅Tfwよりも大きく十分な寸法を有しており、好ましくは、自由層トラック幅Tfw+2Gsの寸法と略同等もしくはそれ以上に構成する。その結果、自由層215端部での読み込み滲みを抑制しながら出力特性を最大化することができる。
In the reproducing
ここで、上部シールド113の自由層215と重なる位置における上面を平坦化するには、ハードバイアス膜115の膜厚部の厚みが大きく過ぎないことが重要である。図2の構造において、ハードバイアス膜115の外側の膜厚部の上面高さ位置は、上部シールド113の自由層215と重なる位置における下面の高さ位置以下となっている。この構造を採用することによって、上部シールド113の段差Ushを小さくし、自由層215上側における上部シールド113形状の平坦化をより改善することができる。段差Ushの大きさは、20nm以下が好ましく、さらには、10nm以下が好ましい。
Here, in order to flatten the upper surface of the
次に、図2に示した再生ヘッド構造の製造工程について図3のフローチャートを参照しながら説明する。まず、磁気抵抗センサ112を構成する多層膜をスパッタリングにより付着形成する(S11)。その後、レジスト塗布及びパターニングによってレジスト層が形成される(S12)。イオン・ビーム・エッチング(イオン・ミリング)を使用したエッチングによって磁気抵抗センサ112トラック幅を形成する(S13)。本形態はこのエッチング工程に特徴を有するが、この点については後述する。このエッチングによって、センサ・キャップ膜216からセンサ下地層211までがエッチングされる。
Next, the manufacturing process of the reproducing head structure shown in FIG. 2 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, a multilayer film constituting the
その後、ジャンクション絶縁膜167を付着する(S14)。さらに、ハードバイアス膜115を付着する(S15)。本形態においては、イオン・ビーム・デポジション(IBD)によって、ジャンクション絶縁膜167とハードバイアス膜115とを形成する。本形態はこれら層の付着方法にも特徴を有するが、この点については後述する。その後、ハードバイアス膜保護117を形成した(S16)後、レジストをリフトオフにより剥離する(S17)。
Thereafter, a junction insulating film 167 is attached (S14). Further, a
以下において、本形態における磁気抵抗センサ112トラック幅形成工程(S13)について、詳細に説明する。図4は、本形態における磁気抵抗センサ112トラック幅形成工程(S13)において使用されるイオン・ビーム・エッチング(IBE)の概観図である。基板51上の矩形は、それぞれ再生ヘッド素子に対応してパターニングされたレジスト52を示している。このIBEは、基板を傾けた状態においてArイオン・ビームを基板に入射し、さらに、基板51をその法線方向を回転軸として回転する。従来のトラック幅形成工程においては、IBEは基板51を回転させながら常にArイオン・ビームを基板51に照射するが、本方式のIBEでは、予め設定されている特定の基板回転角度範囲においてのみ、Arイオン・ビームを基板51に照射する。
Hereinafter, the track width forming step (S13) of the
図4(a)の例において、Arイオン・ビームの入射角度は、基板51の法線方向に対して傾いており、その傾斜角はαとなっている。また、基板51はその法線方向を中心として、ほぼ一定の角速度で一様回転している。このIBEの特徴的な点として、基板51が回転している間に常にArイオン・ビームが基板51に入射するのではなく、間欠的に入射する。図4(b)は、この様子を模式的に示している。具体的には、基板は傾斜角αで回転している。レジストは上下対照方向に形成されている。基板回転方向の角度がγを中心にβの回転角度にある時にのみArイオン・ビームが発生し基板に入射するようにする。
In the example of FIG. 4A, the incident angle of the Ar ion beam is inclined with respect to the normal direction of the
基板法線方向に対してArイオン・ビームの入射角度は一定である。しかしながら、基板面の回転方向に対する射影されたArイオン・ビームの入射方向については、その入射方向は、レジスト52(磁気抵抗センサ121)に対してある特定の選択された角度範囲に限定されている。従ってArイオン・ビームの磁気抵抗センサ112の側端部の斜面に対し、入射角度を制御することができるようになり、磁気抵抗センサ112の側端部における斜面のエッチング形状を高精度に制御することができるようになる。あるいは、Arイオン・ビームの一部の入射角度を適切に選択することにより、磁気抵抗センサ112の側端部における斜面に対する再付着を最小化しながらエッチング・ダメージを低減することが可能となる。
The incident angle of the Ar ion beam with respect to the normal direction of the substrate is constant. However, for the incident direction of the projected Ar ion beam with respect to the rotation direction of the substrate surface, the incident direction is limited to a certain selected angle range with respect to the resist 52 (the magnetoresistive sensor 121). . Accordingly, the incident angle can be controlled with respect to the slope of the side end portion of the Ar ion
図5(a)は、基板51に対するArイオン・ビームの入射方向の相対的は変化を模式的に示している。また、図5(b)は、磁気抵抗センサ112の側端面に対するArイオン・ビームの入射方向を模式的に示している。基板51が回転している間、基板51の法線方向に対するArイオン・ビームの入射角度αは一定である。従って、図5(a)に示すように、実際に入射していない状態も含むArイオン・ビームの入射方向は、基板51から見て相対的に、基板51の法線方向を中心とした歳差運動を行う。入射方向を基板面に射影した場合、面内方向における入射角度範囲が、特定の範囲に限定されることになる。
FIG. 5A schematically shows a relative change in the incident direction of the Ar ion beam with respect to the
このIBEにおいては、図5(a)に示すように、射影した基板面内で回転する入射方向のある選択された角度範囲において、エッチング粒子であるArイオン粒子が入射するようにする。図4(b)における上下左右方向について対称的な角度範囲を選択し、フォトレジスト52近傍でのエッチングを対称的に行うことが重要となる。
In this IBE, as shown in FIG. 5A, Ar ion particles, which are etching particles, are incident in a selected angle range having an incident direction that rotates within the projected substrate surface. It is important to select a symmetric angle range in the vertical and horizontal directions in FIG. 4B and perform etching in the vicinity of the
図4(b)及び図5(a)は、2回対称の例を示している。各入射の角度範囲は、図4(b)における上下左右方向において対称である。つまり、フォトレジスト52(磁気抵抗センサ112)の周囲に対して、間欠的に4回のArイオン・ビームの入射を行う。各入射におけるスイープ角度β(連続して入射する入射角度範囲)は同一であり、また、それぞれの入射中心角(スイープ中の中心における入射方向)とトラック幅方向との間の角度γは同一である。つまり、トラック幅方向を中心として特定の角度範囲及びトラック幅方向に垂直な方向を中心として特定の角度範囲においては、Arイオン・ビームの入射がスキップされている。 FIG. 4B and FIG. 5A show an example of two-fold symmetry. The angle range of each incidence is symmetric in the vertical and horizontal directions in FIG. That is, the Ar ion beam is incident four times intermittently around the photoresist 52 (the magnetoresistive sensor 112). The sweep angle β at each incidence is the same (incident angle range where incident is continuously performed), and the angle γ between each incident central angle (incident direction at the center during the sweep) and the track width direction is the same. is there. That is, Ar ion beam incidence is skipped in a specific angle range centered on the track width direction and a specific angle range centered on a direction perpendicular to the track width direction.
Arイオン・ビームの入射角範囲を限定する方法はいくつか考えられる。例えば、1)基板の回転方向を制御し往復回転振動させながらエッチングを行う、あるいは、2)必要な入射角度に基板回転角がきたときシャッタを開閉する、あるいは、3)必要な入射角度に基板回転角がきたときに回転速度を遅らせ実効的にある入射角度のみにエッチングされるようにする、等によりArイオン・ビームの入射タイミングを制御することができる。 There are several methods for limiting the incident angle range of the Ar ion beam. For example, 1) Etching is performed while controlling the rotation direction of the substrate and reciprocatingly oscillating, or 2) Opening / closing the shutter when the substrate rotation angle reaches the required incident angle, or 3) The substrate at the required incident angle. The incident timing of the Ar ion beam can be controlled, for example, by slowing the rotation speed when the rotation angle comes so as to effectively etch only at a certain incident angle.
しかし、上述のように、Arイオン・ビームの基板回転方向入射角度制御を、機械的に制御するよりも電気的に制御する方が合理的であるし好ましい。また機械的に制御しようとすると、再付着の問題が残る可能性がある。すなわち、基板を傾けて回転させながら、基板が必要な粒子入射方向の角度範囲に来たときにのみイオン・ガンよりイオン・ビームを発生し、基板の回転に同期したパルス・イオン・ビームによってエッチングする方法が好ましい。イオン・ビームの入射タイミングは、イオン・ガンの加速電圧を電気的に制御することで容易に制御することができる。 However, as described above, it is more rational and preferable to control the incident angle control of the Ar ion beam in the substrate rotation direction than to control it mechanically. Also, the problem of redeposition may remain when trying to control mechanically. That is, while the substrate is tilted and rotated, an ion beam is generated from the ion gun only when the substrate is within the required angle range of the particle incident direction, and etching is performed by a pulsed ion beam synchronized with the rotation of the substrate. Is preferred. The ion beam incidence timing can be easily controlled by electrically controlling the acceleration voltage of the ion gun.
図6(a)は、図4(b)及び図5(a)の例に対応した加速電圧の変化を例示している。本例は4回の間欠的なArイオン・ビームの入射を行うため、横軸の角度に対して、加速電圧が4つのパルスを示している。角度は基板51の角度、つまり、基板51へ射影したArイオン・ビームの入射方向の角度を示しており、0°が磁気抵抗センサ112の側端面に沿った方向、つまり図4(b)における上下方向であり、ABS面に垂直な方向である。
FIG. 6A illustrates the change in acceleration voltage corresponding to the example of FIGS. 4B and 5A. In this example, four intermittent Ar ion beams are incident, so the acceleration voltage shows four pulses with respect to the angle of the horizontal axis. The angle indicates the angle of the
各パルス波形は、180°を中心として対称となっている。また、0°〜180°の間における二つのパルス波形は、90°を中心として対称となっており、180°〜360°(0°)の間における二つのパルス波形は、270°を中心として対称となっている。90°及び270°が、Arイオン・ビームの入射方向を基板51に射影した場合のトラック幅方向に対応する。図6(b)は、一回のArイオン・ビーム入射に対応した加速電圧波形の例を示しており、立ち上がりと立下りの傾きを、Arイオン・ビームが安定して発生出来る条件範囲で、設計により最適な値を設定する。
Each pulse waveform is symmetric about 180 °. Also, the two pulse waveforms between 0 ° and 180 ° are symmetrical around 90 °, and the two pulse waveforms between 180 ° and 360 ° (0 °) are around 270 °. It is symmetrical. 90 ° and 270 ° correspond to the track width direction when the incident direction of the Ar ion beam is projected onto the
図7(a)は、フォトレジスト52に覆われた磁気抵抗センサ112のエッチング(S12)の様子を示しており、ABS面側から見たエッチングによるトラック幅形成工程(S12)終了後の状態を示している。磁気抵抗センサ112は、パターニングされたフォトレジスト52に覆われており、フォトレジスト52から露出している部分がArイオン・ビームによってエッチングされる。図7(a)は、Arイオン・ビームの変化する入射方向の範囲を示している。
FIG. 7A shows the state of etching (S12) of the
上述のように、Arイオン・ビームは基板面に対して上下左右において対称的に入射される。図7(b)は、基板上面から見た場合のArイオン・ビーム入射方向の変化及び対応する加速度電圧を示している。具体的には、図7(b)は上記2回対称のArイオン・ビームの入射方向と、入射方向に対応する加速電圧波形を示している。 As described above, the Ar ion beam is incident symmetrically with respect to the substrate surface vertically and horizontally. FIG. 7B shows a change in the Ar ion beam incident direction and the corresponding acceleration voltage when viewed from the top surface of the substrate. Specifically, FIG. 7B shows the incident direction of the two-fold symmetric Ar ion beam and the acceleration voltage waveform corresponding to the incident direction.
図7(b)において、入射方向を示す円の12時の方向が、波形グラフにおける0°に対応する。入射方向は例えば時計回りに変化し、各方向に対する波形図の角度がそれに従い増加する。2回対称においては、磁気抵抗センサ112のトラック幅方向の左右両側のそれぞれにおいて、2回のArイオン・ビーム照射が行われる。
In FIG. 7B, the 12 o'clock direction of the circle indicating the incident direction corresponds to 0 ° in the waveform graph. The incident direction changes, for example, clockwise, and the angle of the waveform diagram with respect to each direction increases accordingly. In the 2-fold symmetry, Ar ion beam irradiation is performed twice on each of the left and right sides of the
図7(a)に示すように、Arイオン・ビームが磁気抵抗センサ112の右側から入射する場合、磁気抵抗センサ112の右側の全領域がArイオン・ビームに晒されるが、反対の左側の一部はフォトレジスト52の影となり、そこにはArイオン・ビームが入射しない。同様に、Arイオン・ビームが磁気抵抗センサ112の左側から入射する場合、磁気抵抗センサ112の左側の全領域がArイオン・ビームに晒されるが、右側の一部はフォトレジスト52の影となりArイオン・ビームが入射しない。Arイオン・ビームの入射方向は左右対称であるから、Arイオン・ビームがエッチングする領域も左右対称となる。
As shown in FIG. 7 (a), when the Ar ion beam is incident from the right side of the
Arイオン・ビーム入射方向が、図7(b)の上下方向、つまり0°と180°に近づくほど、フォトレジスト52の反対側における影となる部分が小さくなる。従って、Arイオン・ビームが実際に入射される角度範囲内において、その入射方向がトラック幅方向(90°及び270°)に最も近い角度位置において、磁気抵抗センサ112の下層の外側幅(OUTER WIDTH)が決まる。
As the Ar ion beam incident direction approaches the vertical direction of FIG. 7B, that is, 0 ° and 180 °, the shadowed portion on the opposite side of the
また、Arイオン・ビーム入射方向がトラック幅方向から最も遠い(0°と180°に最も近い)角度位置において、磁気抵抗センサ112の下層の内側幅(INNER WIDTH)が決まる。磁気抵抗センサ112の下層の内側幅を規定する位置と外側幅を規定する位置との間におい反強磁性層212及びセンサ下地膜211の膜厚みが徐々に変化する。このように、Arイオン・ビーム入射方向を限定することによって、反強磁性層212及びセンサ下地膜211の段差が形成される。
Further, the inner width (INNER WIDTH) of the lower layer of the
ここで、基板51の回転によるArイオン・ビーム入射方向の変化に対する、エッチング状態の変化について説明する。図8(a)は、磁気抵抗センサ112側端部におけるArイオン・ビームの入射角を模式的に示している。Arイオン・ビームは、各面の法線方向に対して傾斜して入射する。Arイオン・ビームの基板51に対する入射方向が変化すると、磁気抵抗センサ112側端部の表面に対する入射角度が変化する。Arイオン・ビームの入射角度によって、各層に対するエッチング・ダメージが異なる。
Here, the change in the etching state with respect to the change in the Ar ion beam incident direction due to the rotation of the
図8(b)に示すように層表面に垂直(入射角0°)にArイオン・ビームが入射する場合に比較して、図8(c)に示すように層表面に対して傾斜して(入射角の増加に相当)Arイオン・ビームが入射する場合の方が、エッチング・ダメージの深さを小さくすることができる。磁気抵抗センサ112のエッチング工程においては、側端部におけるエッチング・ダメージを低減することが重要である。エッチング・ダメージ層が深いと、その部分にシャント電流が流れ、磁気抵抗センサ112が正常に機能しなくなるからである。従って、特に、非磁性中間層214側端部のエッチング・ダメージを低減することが重要である。
Compared to the case where an Ar ion beam is incident perpendicularly to the layer surface (
上記IBEにおいては、磁気抵抗センサ112の端部形状の形成において、磁気抵抗センサ112の側端部へのArイオン・ビームの入射角度は、トラック幅方向に対して傾いている。具体的には、Arイオン・ビームの入射方向は、図4(b)に示したように、トラック幅方向に対して傾き角γを中心として角度範囲βの入射角度に限定されている。トラック幅方向における入射が、側端部表面の法線方向に対する入射角度が最も小さく、その方向から離れるにつれて側端部面への入射角度が大きくなる。エッチング・ダメージの点からは、入射角を大きくする、つまり、上記γを大きくしてβを小さくすることが好ましい。
In the IBE, in forming the end shape of the
しかし、入射角を大きくしすぎるとエッチング・レートが大きく低下して側端部の角度が小さくなる、つまり側端部の傾斜が緩やかになる。図9はArイオン・ビームの入射角度と、エッチング・レートとの関係の一例を示すグラフである。○、□、×が、エネルギの高い順となっており、入射角度0度の時のエッチング・レートによって規格化したグラフとなっている。エッチング・エネルギーが低いとエッチング・レートは低下し、また、入射角度によってエッチング・レートが異なることがわかる。 However, if the incident angle is increased too much, the etching rate is greatly reduced and the angle of the side end portion becomes smaller, that is, the inclination of the side end portion becomes gentle. FIG. 9 is a graph showing an example of the relationship between the incident angle of the Ar ion beam and the etching rate. O, □, and X are in order of increasing energy, and are graphs normalized by the etching rate when the incident angle is 0 degree. It can be seen that the etching rate decreases when the etching energy is low, and the etching rate varies depending on the incident angle.
従って、磁気抵抗センサ112の側端部の傾斜角度に対し、最適なエッチング角度及び条件を選定することにより、側端部傾斜角度に対するエッチング・レートと基板面法線方向のエッチング・レートの比を選定する事が可能となる。その結果、側端部の傾斜角度を、エッチング・ダメージを減らしながら向上させることができる。
Accordingly, by selecting the optimum etching angle and conditions for the inclination angle of the side end portion of the
従って、磁気抵抗センサ112の特性の観点からは、磁気抵抗センサ112の側端部の傾斜が急峻であることが好ましい。具体的には、固定層213、非磁性中間層214及び自由層215の側端部の傾斜角(図2のψを参照)が45°以上であることが好ましい。ここで、傾斜角は、磁気抵抗センサ112の膜面におけるトラック幅方向対する角度に相当する。以上のことから、実際の製造工程においては、磁気抵抗センサ112側端部を急峻にすると共に、エッチング・ダメージを小さくするように、エッチング・エネルギー及びイオン・ビームの入射方向の角度範囲を決定する。
Therefore, from the viewpoint of the characteristics of the
ここで、磁気抵抗センサ112エッチング工程(S13)におけるIBEを、上記方法のみに拠る場合、処理時間が長くなりスループットが低下することが考えられる。そのため、磁気抵抗センサ112端部のエッチング処理の間に、Arイオン・ビームの入射角度範囲を変化させることが好ましい。これによって、最終的なエッチング・ダメージを小さくすると共に、スループットを上げることができる。図10は、Arイオン・ビームの入射角度範囲の制御手法の好ましい一例を示している。図10において、磁気抵抗センサ112エッチング工程(S13)は、初期形状形成工程、端部形状形成工程及びダメージ層除去工程の3つの工程から構成されている。
Here, when the IBE in the
各工程における円は、基板面に対する入射方向の回転を示し、基板法線に対する傾き角度αが大きいほどその半径が大きくなる。初期形状形成工程においては、基板回転に従って全方位からArイオン・ビームを入射する。また、基板法線に対する傾き角度αは、後の工程よりも小さく設定されている。 The circle in each step indicates rotation in the incident direction with respect to the substrate surface, and the radius increases as the inclination angle α with respect to the substrate normal increases. In the initial shape forming process, an Ar ion beam is incident from all directions according to the rotation of the substrate. In addition, the inclination angle α with respect to the substrate normal is set to be smaller than in the subsequent steps.
続いて、基板法線に対する傾き角度αを大きくして端部形状形成工程を行う。この工程においては、基板面に対して回転する方向の内、特定の角度範囲においてのみArイオン・ビームが基板に入射する。この後のダメージ層除去工程の2回対称のArイオン・ビーム入射に対して、この工程は1回対称のArイオン・ビーム入射となっている。 Subsequently, the inclination angle α with respect to the substrate normal is increased to perform the edge shape forming step. In this step, the Ar ion beam is incident on the substrate only in a specific angle range in the direction of rotation with respect to the substrate surface. In contrast to the two-fold symmetry Ar ion beam incidence in the subsequent damage layer removal step, this step is one-time symmetry Ar ion beam incidence.
つまり、トラック幅方向(図10における左右方向、図7(b)における90°及び270°)の左右それぞれの方向から、トラック幅方向を中心として対称な特定角度範囲において、Arイオン・ビームを入射する。そして、基板面においてトラック幅方向に垂直な方向(図10における上下方向、図7(b)における0°及び180°)を中心として所定角度範囲において、Arイオン・ビーム入射がスキップされている。 That is, the Ar ion beam is incident in a specific angle range symmetric about the track width direction from the left and right directions in the track width direction (left and right direction in FIG. 10, 90 ° and 270 ° in FIG. 7B). To do. Then, Ar ion beam incidence is skipped in a predetermined angle range centering on a direction (vertical direction in FIG. 10, 0 ° and 180 ° in FIG. 7B) perpendicular to the track width direction on the substrate surface.
この工程において、磁気抵抗センサ112の端部形状が決定される。図7(a)、(b)を参照して説明したのと同様に、トラック幅方向における入射において磁気抵抗センサ112下層の外側幅(OUTER WIDTH)が規定され、トラック幅方向から最も離れた角度における入射において内側幅(INNER WIDTH)が規定される。この工程においては、トラック幅方向を中心とした角度範囲でArイオン・ビームを入射するため、磁気抵抗センサ112の端部へのArイオン・ビーム入射角度は小さくなり、エッチング・ダメージ深さは大きくなる。しかし、基板1回転当たりのエッチング時間が長く、また、特定の入射角を含むことでエッチング・レートを増加させ、処理時間を短縮することができる。なお、この工程において、エッチングによる再付着膜の除去を合わせて行う。
In this step, the end shape of the
続いて、基板法線に対する傾き角度αをさらに大きくしてダメージ層除去工程を行う。この工程は、図7(a)、(b)を参照して説明方法と同様に、2回対称のArイオン・ビーム入射である。端部形状形成工程におけるダメージ層は、一般に2nm程度である。従って、エッチング・ダメージの小さい大きな入射角のArイオン・ビームによってこのダメージ層をエッチングすることにより、磁気抵抗センサ112端部の最終的なエッチング・ダメージを低減することができる。ここで、磁気抵抗センサ112下層の外側幅(INCIDENT OUTER WIDTH)と内側幅(INCIDENT INNER WIDTH)とが端部形状形成工程と同一となるように、基板法線に対する傾き角度αと基板面における入射角度(β及びγ)を設定する。これによって磁気抵抗センサ112端部のエッチング・ダメージ層を除去すると共に、センサ下地層211と反強磁性膜212の段差形状変化を抑制する。
Subsequently, the damage layer removing step is performed by further increasing the inclination angle α with respect to the substrate normal. This process is a two-fold Ar ion beam incidence similar to the method described with reference to FIGS. 7 (a) and 7 (b). The damage layer in the edge shape forming step is generally about 2 nm. Therefore, the final etching damage at the end of the
以下において、本形態におけるジャンクション絶縁膜167付着工程(S14)及びハードバイアス膜115付着工程(S15)について詳細に説明する。図11(a)に、上記各工程で使用するイオン・ビーム・スパッタ法の模式図を示す。イオン・ビーム・スパッタ法は、イオン・ビームのターゲット61への入射方向(ターゲット法線と入射方向との角度)と、ターゲット61からスパッタされた粒子の基板への入射方向αを制御することにより、形成膜の付き回りやフォトレジスト端部形状の制御を行う。また、成膜中、基板は一様回転を行っている。
Hereinafter, the junction insulating film 167 attaching step (S14) and the
成膜方法としては、エッチングと同様に、基板面内の回転方向の角度のある決まった角度にスパッタされた粒子が入射するようにする。また、フォトレジスト方向に対し左右及び上下に対して対称的な角度を選択し、フォトレジスト近傍での膜の付き回りを対称的にする。このように基板の回転方向に対して入射粒子方向を規定して成膜する方法としていくつかの方法が考えられることは、エッチングと同様である。膜付着工程において、エッチング時と同様の手法を採用することが好ましいだろう。つまり、基板が必要な粒子入射方向の角度範囲に来たときにのみ、イオン・ガンよりイオン・ビームを発生し、基板の回転に同期したパルス・イオン・ビームによって成膜する。 As a film forming method, similarly to the etching, the sputtered particles are made incident at a predetermined angle with a rotation direction angle in the substrate surface. In addition, a symmetrical angle is selected with respect to the photoresist direction with respect to the left and right and the top and bottom, and the film attachment in the vicinity of the photoresist is made symmetrical. As in the case of etching, several methods are conceivable as a method for forming a film by defining the direction of the incident particles with respect to the rotation direction of the substrate. In the film deposition process, it is preferable to adopt the same technique as that used for etching. That is, the ion beam is generated from the ion gun only when the substrate comes within the required angle range of the particle incident direction, and the film is formed by the pulsed ion beam synchronized with the rotation of the substrate.
図11(b)は、基板51から見たスパッタ粒子の入射方向を図示する。ターゲットから基板へ入射する粒子角度αと基板回転面内の角度βを制御することにより粒子入射位置を制御することが出来ると同時に、フォトレジスト近傍に於ける形成膜形状を制御することが出来る。図11(b)は、1回対称のスパッタ粒子入射の例を示している。
FIG. 11B illustrates the incident direction of sputtered particles as viewed from the
図12(a)は、ジャンクション絶縁膜167付着工程の様子を模式的に示している。また、図12(b)は、基板面内におけるスパッタ粒子の入射方向を示し、図12(c)は、対応するイオン・ビームの加速電圧を示している。スパッタ粒子の入射については、図7を参照して説明したエッチング粒子の入射と同様の説明が当てはまるため、ここでの詳細な説明を省略する。ここで重要なことは、センサ下地層211と反強磁性膜212の2ステップの段差形状に合わせて、ジャンクション絶縁膜16を付着することである。これにより、ジャンクション絶縁膜16の上面を平坦化する。
FIG. 12A schematically shows the state of the junction insulating film 167 attaching step. FIG. 12B shows the incident direction of the sputtered particles in the substrate surface, and FIG. 12C shows the acceleration voltage of the corresponding ion beam. As for the incidence of sputtered particles, the same explanation as the incidence of etching particles described with reference to FIG. What is important here is that the
具体的には、図12(a)、(b)に示す外側幅(INCIDENT OUTER WIDTH)と内側幅(INCIDENT INNER WIDTH)とを、エッチング工程(S13)におけるそれらの値と一致させる。これによって、センサ下地層211と反強磁性膜212の段差を補償するように外側の厚みが大きなジャンクション絶縁膜167を付着することができる。
Specifically, the outer width (INCIDENT OUTER WIDTH) and the inner width (INCIDENT INNER WIDTH) shown in FIGS. 12A and 12B are made to coincide with those values in the etching step (S13). As a result, the junction insulating film 167 having a large outer thickness can be attached so as to compensate for the step between the
すなわち、ジャンクション絶縁膜167の膜厚の薄い領域を、ジャンクション幅から内側幅(INCIDENT INNER WIDTH)の間に限定化することができ、他の領域をジャンクション近傍絶縁膜膜厚の2倍の膜厚に構成することができる。ジャンクション近傍の薄膜化した絶縁膜の領域面積を最小化することができるため、絶縁耐圧信頼性を向上させる事ができる。これは、ジャンクション近傍の絶縁膜の膜厚をより薄膜化することができることを意味する。 That is, the thin region of the junction insulating film 167 can be limited between the junction width and the inner width (INCIDENT INNER WIDTH), and the other regions are twice as thick as the insulating film thickness in the vicinity of the junction. Can be configured. Since the area of the thin insulating film near the junction can be minimized, the withstand voltage reliability can be improved. This means that the film thickness of the insulating film near the junction can be further reduced.
図13(a)は、上記エッチングによるセンサ下地層211及び反強磁性膜212のエッチング深さ比と、磁気抵抗センサ112の側端部からの距離との関係の一例を示している。一方、図13(b)は、上記付着によるジャンクション絶縁膜167の膜厚比と、磁気抵抗センサ112の側端部からの距離との関係の一例を示している。図13(a)、(b)からわかるように、磁気抵抗センサ112の側端部からの距離に対してエッチング深さ比と膜厚比とが一致している。このようにエッチング形状に対して、成膜膜厚制御することで、ジャンクション絶縁膜167の上面を平坦化することができる。従って、次工程であるハードバイアス下地膜とハードバイアス膜を、平坦化した絶縁膜上に高精度に形成することが可能となる。
FIG. 13A shows an example of the relationship between the etching depth ratio of the
図14は、ジャンクション絶縁膜167、ハードバイアス下地膜116及びハードバイアス膜115の付着におけるスパッタ粒子の入射方向制御の様子を示している。各図の意味は図10と同様である。ジャンクション絶縁膜167は、上述のように1回対称のスパッタ粒子入射により付着する。
FIG. 14 shows how the incident direction of sputtered particles is controlled when the junction insulating film 167, the hard
ハードバイアス下地膜116の付着は、ジャンクション絶縁膜167付着のときより基板の傾斜角αを小さくし、全ての方位からスパッタ粒子を入射する。ハードバイアス下地膜は、ハードバイアス膜の結晶状態を制御するものであり、薄く構成され、その膜厚は2.5〜5nm程度のものである。この際、基板の傾斜角αは、小さく選定されできる限り側壁には付着しない条件が選定される。ジャンクション近傍側壁に付着した下地膜は、ジャンクション近傍のハードバイアス膜の結晶性を乱し、ハードバイアス膜端部の磁気特性を低下させる。その結果、ハードバイアス膜から自由層へ印加される磁界は乱れ、再生センサ特性の低下に繋がるものである。
The hard
ハードバイアス下地膜116形成後、1回対称のスパッタ粒子入射によりハードバイアス膜115を付着する。ハードバイアス膜115の付着においては、その膜形状に応じて、基板法線方向へのスパッタ粒子入射角α及び基板面内における角度範囲が選択される。この付着方法によって、ハードバイアス膜115にトラック幅方向への磁気的異方性を付与することが出来る。すなわちトラック幅方向へ磁気異方性が添加されることによりトラック幅方向の静磁気特性の改善が図れ、ハードバイアス膜の特性向上が可能となる。
After the hard
また、1回対称のスパッタ粒子入射によりハードバイアス膜115を付着する工程を選定する事により、ジャンクション絶縁膜167と同様に、図13(b)に示す二段の膜厚構造を持ち先端が平坦化した形状のハードバイアス膜を形成可能となる。ハードバイアス膜115及びその下地膜116は、平坦化されたジャンクション絶縁膜167上に形成され、さらに、基板法線方向へのスパッタ粒子入射角α及び基板面内における角度範囲を最適に選定することにより、図13(b)に示した形状に形成でき、その結果、図2に示したごとく、ハードバイアス膜のジャンクション近傍上面を、センサ・キャップ膜216の上面と同一高さに形成できる。その結果、上部シールド膜113のジャンクション近傍下面は、Uswの長さで平坦化することができ、その結果、磁気記録データ再生時の隣接データの読み誤り率を低減することが出来る。
Further, by selecting the step of attaching the
また、1回対称のスパッタ粒子入射によりハードバイアス膜115のジャンクション先端部は、薄膜化されているが、スパッタ粒子入射外側幅(INCIDENT OUTER WIDTH)の外側で厚く構成されており、その膜厚はジャンクション先端部の2倍となっている、従って、ジャンクション先端部の磁化は、厚い外側のハードバイアス膜の磁化に助成され、不安定になる事はない。従って、ジャンクション先端部の膜厚を、従来に比し薄く構成する事が可能であり、従来よりも狭Gsの再生リード・ヘッドが構成出来る。
Further, the junction tip of the
なお、設計によっては、スパッタ粒子の付着において2回対称のスパッタ粒子入射を選択してもよい。以上のように、ジャンクション絶縁膜167とハードバイアス膜115の付着において、スパッタ粒子の入射方向を選択することによって、それらの形状を設計に従って制御することができる。
Depending on the design, two-fold symmetric sputter particle incidence may be selected for sputter particle adhesion. As described above, in the attachment of the junction insulating film 167 and the
以下においては、本発明に従うエッチング及び付着方法と従来の方法との比較結果につついて、測定データを参照して説明する。図15(a)は、本発明のエッチング方法と従来のエッチング方法とにおける、エッチング深さとシャント不良率との関係を示している。エッチング深さは、非磁性中間層214を基準としている。エッチング深さを増加させると、シャント不良率は上昇するが、エッチング深さを増加させた状態でも、本発明のエッチング方法では、シャント不良率を低く抑えることが出来ることが明確となった。
In the following, a description will be given with reference to measurement data in accordance with a comparison result between an etching and deposition method according to the present invention and a conventional method. FIG. 15A shows the relationship between the etching depth and the shunt defect rate in the etching method of the present invention and the conventional etching method. The etching depth is based on the nonmagnetic
また、図15(b)は、本発明のエッチング方法と従来のエッチング方法とにおける、Arイオン・ビームの加速電圧とシャント不良率との関係を示している。Arイオン・ビームの加速電圧を増加させるとシャント不良率は増加するが、Arイオン・ビームの加速電圧を200V程度に設定してもシャント不良率が低減できることが明確となった。図15(a)、(b)から理解されるように、これらの条件を組み合わせ、本発明のエッチング手法を使用することによって、シャント不良率を大きく低減することができるが示された。 FIG. 15B shows the relationship between the Ar ion beam acceleration voltage and the shunt defect rate in the etching method of the present invention and the conventional etching method. Increasing the acceleration voltage of the Ar ion beam increases the shunt failure rate, but it has become clear that the shunt failure rate can be reduced even when the acceleration voltage of the Ar ion beam is set to about 200V. As understood from FIGS. 15A and 15B, it was shown that the shunt defect rate can be greatly reduced by combining these conditions and using the etching method of the present invention.
図16にジャンクション絶縁膜材をアルミナに選定し、ハードバイアス膜から自由層に印加されるハードバイアス磁界を測定した例を示す。比較したものは、本発明のイオンミリングと本発明のハードバイアス膜形成方法とを適用したサンプルと従来の方法を適用したサンプルの比較を行ったものである。但し、従来方法を適用したサンプルのハードバイアス膜は、その磁化量が35nm・Tとなる膜厚に、また本発明を適用したサンプルのハードバイアス膜は,その磁化量が25nm・Tとなるように設定してある。本発明方式のサンプルでは、低い磁化量に設定しても従来サンプルと同等のハードバイアス磁界を自由層に印加可能であることが明確となった。 FIG. 16 shows an example in which the junction insulating film material is selected as alumina and the hard bias magnetic field applied to the free layer from the hard bias film is measured. In the comparison, a sample to which the ion milling of the present invention and the method for forming a hard bias film of the present invention are applied is compared with a sample to which the conventional method is applied. However, the sample hard bias film to which the conventional method is applied has a magnetization amount of 35 nm · T, and the sample hard bias film to which the present invention is applied has a magnetization amount of 25 nm · T. It is set to. It was clarified that the hard bias magnetic field equivalent to that of the conventional sample can be applied to the free layer in the sample according to the present invention even when the magnetization amount is set low.
本発明を適用したサンプルのハードバイアス膜の膜厚は、従来のハードバイアス膜の膜厚より2/3以上も薄膜化され、さらに平坦化が推進しており、大幅なセンサ素子特性の改善が推進している。 The thickness of the hard bias film of the sample to which the present invention is applied has been reduced to 2/3 or more than the thickness of the conventional hard bias film, and further flattening has been promoted, and the sensor element characteristics have been greatly improved. Promoting.
以上、本発明を好ましい実施形態を例として説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。例えば、磁気抵抗センサの各層の積層順序を逆とすることができる。本発明は磁気ディスク装置の再生ヘッドに特に有用であるが、他の磁気検出素子に本発明を適用することもできる。 As mentioned above, although this invention was demonstrated taking the preferable embodiment as an example, this invention is not limited to said embodiment. A person skilled in the art can easily change, add, and convert each element of the above-described embodiment within the scope of the present invention. For example, the stacking order of the layers of the magnetoresistive sensor can be reversed. The present invention is particularly useful for a reproducing head of a magnetic disk device, but the present invention can also be applied to other magnetic detection elements.
1 磁気ヘッド、2 スライダ、3 磁気ディスク、11 再生ヘッド
12 記録ヘッド、16 ジャンクション絶縁膜、111 下部シールド
112 磁気抵抗センサ、113 上部シールド、115 ハードバイアス膜
116 ハードバイアス下地膜、117 ハードバイアス保護膜
121 薄膜コイル、122 記録磁極、123絶縁体、211 センサ下地層
212 反強磁性膜、213 固定層、214 非磁性中間層、215自由層
216 センサ・キャップ膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnetic head, 2 Slider, 3 Magnetic disk, 11
Claims (10)
前記磁気抵抗センサ多層膜を上下方向において挟むように形成された上部シールド電極及び下部シールド電極と、
前記磁気抵抗センサ多層膜の両側端側に形成され、前記自由層にバイアス磁界を加える磁区制御膜と、
前記固定層、自由層及び非磁性中間層より下に形成されており、前記磁気抵抗センサ多層膜から離れるに従って厚みが小さくなる段差を有しているセンサ多層膜下層と、
前記磁気抵抗センサ多層膜の両側端部に接触して形成され、前記下層の段差に従って前記磁気抵抗センサ多層膜側の厚みが薄く形成された段差を有する絶縁膜と、
を有する磁気検出素子。 A magnetoresistive sensor multilayer film comprising: a fixed layer having a fixed magnetization direction; a free layer whose magnetization direction is changed by an external magnetic field; and a nonmagnetic intermediate layer between the fixed layer and the free layer. A magnetic sensing element in which current flows in a direction perpendicular to the film surface of the resistance sensor multilayer film,
An upper shield electrode and a lower shield electrode formed so as to sandwich the magnetoresistive sensor multilayer film in the vertical direction;
A magnetic domain control film that is formed on both sides of the magnetoresistive sensor multilayer film and applies a bias magnetic field to the free layer;
A sensor multilayer lower layer formed below the pinned layer, the free layer, and the nonmagnetic intermediate layer, and having a step that decreases in thickness as it moves away from the magnetoresistive sensor multilayer; and
An insulating film having a step formed in contact with both end portions of the magnetoresistive sensor multilayer film, wherein the thickness on the magnetoresistive sensor multilayer film side is reduced according to the step of the lower layer;
A magnetic sensing element.
請求項1に記載の磁気検出素子。 The pinned layer, the free layer and the nonmagnetic intermediate layer have an end angle of 45 ° or more;
The magnetic detection element according to claim 1.
前記実質的に平坦な領域の幅は、前記自由層のトラック幅と前記上部シールド電極と前記下部シールド電極間の間隔の2倍の値との和以上である、
請求項1に記載の磁気検出素子。 In the region overlapping the magnetoresistive sensor multilayer film, the upper shield electrode is substantially flat;
The width of the substantially flat region is equal to or greater than the sum of the track width of the free layer and a value twice the interval between the upper shield electrode and the lower shield electrode.
The magnetic detection element according to claim 1.
前記磁区制御膜は、前記磁気抵抗センサ多層膜側の厚みが薄く形成された段差を有し、
前記磁気抵抗センサ多層膜の側端近傍において、前記磁区制御膜の上端面の高さ位置は、前記磁気抵抗センサ多層膜の上端面高さから5nm以下の位置にある、
請求項1に記載の磁気検出素子。 The fixed layer, the nonmagnetic intermediate layer, and the free layer are sequentially stacked from the bottom to the top,
The magnetic domain control film has a step formed with a thin thickness on the magnetoresistive sensor multilayer film side,
Near the side edge of the magnetoresistive sensor multilayer film, the height position of the upper end surface of the magnetic domain control film is 5 nm or less from the height of the upper end face of the magnetoresistive sensor multilayer film.
The magnetic detection element according to claim 1.
前記磁区制御膜の段差において、前記磁気抵抗センサ多層膜側の厚みは、反磁気抵抗センサ多層膜側の厚みの1/2である、
請求項1に記載の磁気検出素子。 The magnetic domain control film has a step formed with a thin thickness on the magnetoresistive sensor multilayer film side,
In the step of the magnetic domain control film, the thickness on the magnetoresistive sensor multilayer film side is ½ of the thickness on the antimagnetic resistance sensor multilayer film side.
The magnetic detection element according to claim 1.
基板上に多層膜を形成し、
前記多層膜上にパターニングされたフォトレジストを付着し、
前記フォトレジストが付着した状態において、前記基板に対して傾斜した角度でエッチング粒子を前記多層膜に入射してエッチングを行い、前記磁気抵抗センサ多層膜の側端部形状を形成し、
前記エッチングは、前記エッチング粒子を、前記フォトレジストに対して予め設定された限定された入射角範囲において入射角を変化させながら前記多層膜に入射する、
磁気検出素子を製造する方法。 A magnetoresistive sensor multilayer film comprising: a fixed layer having a fixed magnetization direction; a free layer whose magnetization direction is changed by an external magnetic field; and a nonmagnetic intermediate layer between the fixed layer and the free layer. A method of manufacturing a magnetic sensing element in which a current flows in a direction perpendicular to a film surface of a resistance sensor multilayer film,
A multilayer film is formed on the substrate,
Adhering a patterned photoresist on the multilayer film;
In the state where the photoresist is attached, etching is performed by injecting etching particles into the multilayer film at an angle inclined with respect to the substrate to form a side end shape of the magnetoresistive sensor multilayer film,
In the etching, the etching particles are incident on the multilayer film while changing an incident angle in a limited incident angle range set in advance with respect to the photoresist.
A method of manufacturing a magnetic sensing element.
請求項6に記載の磁気検出素子を製造する方法。 In the etching, the etching particles are incident on the multilayer film at a timing corresponding to the preset limited incident angle range while rotating the substrate on the tilt angle.
A method for manufacturing the magnetic detection element according to claim 6.
前記絶縁膜と磁区制御膜の形成のそれぞれは、材料粒子を前記基板に対して傾斜した角度で入射し、かつ、前記フォトレジストに対して予め設定された限定された入射角範囲において入射角を変化させながら前記材料粒子を入射する、
請求項6に記載の磁気検出素子を製造する方法。 After forming the side end shape of the magnetoresistive sensor multilayer film, an insulating film on the side end side of the magnetoresistive sensor multilayer film and a magnetic domain control film on the side of the magnetoresistive sensor multilayer film of the insulating film are formed. And
Each of the formation of the insulating film and the magnetic domain control film is such that the material particles are incident on the substrate at an inclined angle, and the incident angle is set in a limited incident angle range set in advance with respect to the photoresist. Injecting the material particles while changing,
A method for manufacturing the magnetic detection element according to claim 6.
請求項8に記載の磁気検出素子を製造する方法。 Each of the formation of the insulating film and the magnetic domain control film causes the material particles to be incident on the substrate at a timing corresponding to the preset limited incident angle range while rotating the substrate on the tilt angle. ,
A method for manufacturing the magnetic detection element according to claim 8.
請求項8に記載の磁気検出素子を製造する方法。 The tilt angle and the incident angle range in the formation of the insulating film are set so that the upper surface of the insulating film is flattened based on the tilt angle and the incident angle range in the etching.
A method for manufacturing the magnetic detection element according to claim 8.
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